Synagoga zwana dużą lub starą została zbudowana w latach 1662-1668 na parceli poprzedniej synagogi spalonej podczas wielkiego pożaru w Tarnopolu, w 1623 roku. Budynek łączył cechy gotyku i renesansu. Budowa miała także charakter obronny i pełniła tą funkcję zwłaszcza pod koniec XVII w. w czasie najazdów tatarskich i tureckich.
W lipcu 1941 r. Niemcy po wkroczeniu do Tarnopola zdewastowali i podpalili synagogę, która pozostała tylko opuszczoną ruiną. Dalsze zniszczenia budynku nastąpiły podczas oblężenia Tarnopola przez Armię Czerwoną wiosną w 1944 r.
Po wojnie resztki budynku rozebrano a na jej fundamentach zbudowano zupełnie nowy budynek (dom kultury).